Хімія. Повторне видання. 7 клас. Лашевська

§ 8. Парфуми: від Таппуті й дотепер

Я ПРАГНУ

виявити зв’язок між парфумерним виробництвом і хімією, набути досвіду безпечного виготовлення й застосування запашних есенцій та парфумерно-косметичних засобів.

ВИЗНАЧАЮ ПРОБЛЕМУ

Мустафа. Ти вже знаєш, що я цікавлюся внеском Таппуті-Белатекаллім у виникнення хімії.

Ця жінка прославилася як перша інженерка-хімікиня, парфумерка. Та чи лише Тапутті виготовляла парфуми?

Чим у твоєму краї пахтилися в давнину?

Як розвивався дизайн парфумів із часом?

Яке хімічне приладдя, сировину, процеси використовували раніше й використовують тепер у парфумерії?

Чи виробляють парфуми й косметику в Україні?

Чи можна власноруч виготовити парфуми або косметичний засіб?

Чи потрібні для цього хімічні знання?

А як щодо започаткування малого бізнесу з виготовлення крафтової парфумерії?

І ще багато-багато запитань... Мабуть, без знання хімії, математики, арт- та інформаційних технологій тут не обійтися...

Шукаймо відповіді, набуваймо нових знань і досвіду співпрацюючи.

ШУКАЮ ВІДПОВІДІ

Коли з'явилися парфуми?

Зі словом парфуми ми асоціюємо поширення приємного запаху, пахощів. Парфуми є штучними сумішами запашних речовин, води, етанолу (етилового спирту), барвників тощо. Від самого початку алхімія (згодом хімія), фармація, парфумерія були тісно пов’язані одна з одною. Стародавні тексти й археологічні розкопки свідчать про використання парфумів у найдавніших людських цивілізаціях. І ти, напевне, знаєш це з уроків історії. Сучасна парфумерія зародилася наприкінці XIX століття з комерційного синтезу запашних сполук, як-от ванілін або кумарин (мал. 8.1). Це дало змогу створювати парфумерні композиції із запахами, яких не було раніше.

Мал. 8.1. 1. Малюнок рослини ванілі з Флорентійського кодексу (бл. 1580 р.). 2. Моделі молекул запашних речовин — ваніліну (а) і кумарину (б). Їх можна добути із природної сировини

Хто така Таппуті?

Ця жінка також відома у світі як Таппуті-Белатекаллім — одна з перших у світі хімікинь і парфумерок (мал. 8.2). Згадку про неї виявлено на клинописній табличці з Месопотамії, датованій приблизно 1200 роком до н. е. Слово «Белатекаллім» означає, що Таппуті була авторитетною людиною у своїй галузі й офіційно відала парфумерією в палаці правителя держави.

Мал. 8.2 Створенні ШІ зображення. 1. Таппуті за роботою. 2. Фрагмент клинописної таблички, на якій наведено формули й способи виготовлення парфумів. А як би намалював / намалювала цю жінку ти?

Створення парфумів не є простим змішуванням запашних речовин. Парфумерне виробництво ґрунтується на глибокому знанні хімії та розумінні технічних процесів, як-от екстрагування, дистилювання тощо. Кілька тисячоліть тому Таппуті вже володіла цими методами розділення сумішей.

Таппуті покроково описала виготовлення запашної мазі для правителя Вавилонії. Парфумерка використала воду, олію, мелісу, мирру, троянду й лепеху звичайну. Також Таппуті винайшла прилад для дистилювання, у якому очищала інгредієнти. Згадка Таппуті про дистилятор і пристрій для фільтрування — найдавніша в історії людства. Таппуті співпрацювала з дослідником чи дослідницею на ім’я Ніну¹. А перелік обладнання, зображений на глиняній табличці, здається, взято просто-таки з вавилонської кухні. Також воно дуже схоже й на сучасне повсякденне начиння і посуд.

¹ Достеменно невідомо.

Нещодавно дослідницькій групі, яка співпрацювала з Турецькою академією запахів й Асоціацією культури ароматів, удалося відтворити парфуми, розроблені Таппуті. А десятьма роками раніше було відтворено парфуми, якими пахтилася правителька Єгипту Клеопатра VII.

Як розвивалася парфумерія в Україні?

Трактат «Мазі» (XII ст.) традиційно описують як першу унікальну медичну працю в Київській Русі. Його авторкою дехто вважає Зою Мстиславівну, онуку Володимира Мономаха. Однак поміж дослідників і дослідниць цього питання наразі немає єдиної думки ні щодо структури й змісту трактату, ні щодо авторства цієї праці. Зокрема, дехто називає його не трактатом, а лише косметичним рецептом.

Є думка, що збірку уклав невідомий лікар для однієї з візантійських імператриць. Дослідниця Ольга Тичківська стверджує, що для відтворення об’єктивної, правдивої історії це питання потребує глибокого аналізу. Адже треба взяти до уваги різні версії. Спростування авторства онуки Мономаха призведе до реформування історичної думки. І, відповідно, необхідності відмовитися від звичних положень, тверджень.

А якщо із часом знайдуть вагомі документальні підтвердження існування трактату, написаного Зоєю Мстиславівною? Тоді його вважатимуть пам’яткою літератури й національною гордістю. А княжну Зою — українським Гіппократом.

Якими парфумерно-косметичними засобами користувалися в давнину в Україні?

У давні часи українці користувалися здебільшого природними ароматами. Приємний запах завжди панував в українській домівці — пахощі поширювалися від корисних лікарських трав, плодів і квітів, що сушилися під стелею хати. Українки полюбляли ополіскувати волосся відваром любистку, який і сьогодні вважають неперевершеним компонентом косметичних засобів.

Українська етнологиня Ірина Ігнатенко зауважує, що рум’янець наводили калиною. А ще цитує дослідника Володимира Гнатюка щодо практики намазувати «лице оливою з паприкою, воно на холоді пече й лице рум’яніє». Замість рум’ян і губної помади використовували вишневий і буряковий соки. Соком огірка, відваром петрушки вибілювали шкіру обличчя. Цибулинням фарбували волосся в золотавий колір, вибілювали відваром шафрану й ромашки, ароматизували канупером і любистком. В. Гнатюк зазначав, що «дівчата обтикуються цвітами, в пазуху кладуть м’ятку, щоб від них добре пахло». Тобто використовували природні барвники, вибілювачі, пахощі.

Сучасні українські парфумери и парфумерки

Богдан Зубченко вже багато років створює і досліджує аромати. Професію парфумера він обрав не випадково. Все почалося з дитячих захоплень музикою, живописом та інтересом до хімії. У 13 років Богдан створив першу хімічну лабораторію з набору, який купив у магазині іграшок. Допитливий підліток намагався зрозуміти, як різні поєднання ароматів народжують щось нове. Богдан багато читав і цілеспрямовано вишукував у бібліотеках брошури про технології виробництва парфумерних і косметичних продуктів. Перші аромати створив 1993 року. Скористався матеріалами, що були напохваті: виготовляв тинктури² прянощів — кориці, гвоздики тощо. Тоді ж захопився дистилюванням, зокрема улюблених деревію, хризантем. І, нарешті, після численних спроб, створив свою неповторну технологію.

² Спиртові настоянки.

Парфумерний хіт «Porichka» Богдан Зубченко створив за часів Революції Гідності. Він вирішив зробити парфуми, які б «дарували відчуття сили, радості, щастя. А ще — демонстрували б українцям, українкам і всім у світі, що Україна є, вона прекрасно пахне, вона сильна й у неї є майбутнє».

Богдан Зубченко зауважує, що більшість квітів не є парфумерною сировиною. Конвалія, бузок, півонія пахнуть яскраво, однак запашні есенції з них не виготовляють. Багато ягідних чи фруктових ароматів є результатом співпраці в галузі хімії та парфумерії. Тобто продуктом хімічного синтезу. У використанні парфумів Богдан Зубченко радить бути поміркованими. Парфумерія, на його думку, — це мистецтво, додане до хімії.

Бренд «Karen Doue» заснувала Анна Шевчук, перша жінка в сучасній українській парфумерії. Свій перший аромат парфумерка створила в 2010 році. Зараз в асортименті її бренду понад 10 ароматів для чоловіків та жінок.

Наша країна багата на талановитих і винахідливих парфумерок та парфумерів, виробників косметичних засобів. Більше про них ти зможеш дізнатися з додаткових джерел інформації. Зроби це!

Як витягують аромати з рослинної сировини?

Цей процес передбачає використання загальних лабораторних операцій із речовинами, наприклад перемішування. Як правильно перемішувати рідини в пробірці, показано на малюнку 8.3. Невеликі порції рідин або рідин і твердих речовин змішують, обережно вдаряючи по бічній частині пробірки пальцем і тримаючи її за верхню частину. Якщо суміш не руйнує корок, пробірку можна закоркувати й струсити, щоб перемішати вміст.

У виробництві парфумів застосовують декілька способів добування запашних есенцій: механічний віджим, екстрагування (мацерація й анфлераж), дистилювання тощо.

Механічний віджим — запашні оліїсті речовини витискають потужними пресами зі шкірок плодів цитрусових — цитрин, помаранчів, мандаринів тощо.

Мал. 8.3. Як перемішати рідини в пробірці?

Окрім цього, аромати витягують (екстрагують) із рослинної сировини розчинниками. Так виготовляють спиртові й водні витяжки — екстракти.

Мацерація — технологія екстрагування ароматів рослинними оліями, у яких можуть поступово розчинятися запашні речовини.

Анфлераж — спосіб екстрагування ароматів тваринними жирами. Ось як відбувається його процес. Сумішшю смальцю й перетопленого яловичого жиру густо змащують обидві поверхні кожної зі скляних пластин у дерев’яних рамах. Тоді насипають на них квітки й накладають пластини одна на одну. Кожен шар сировини контактує з двома шарами жиру. Через добу квітки видаляють і замінюють новою порцією. Це триває до повного насичення жиру запашними речовинами. Після насичення жиру пахощами квітки видаляють. Зібраний зі скляних пластин жир перемішують із майже повністю очищеним від домішок води спиртом. Запашні речовини переходять із жиру в спирт. Спиртовий запашний екстракт охолоджують, жир застигає. Застиглий жир видаляють фільтруванням.

Дистилювання з водяною парою (мал. 8.4, 1) як спосіб видобування запашних речовин із сировини заслуговує на особливу увагу. Температура кипіння суміші води з нерозчинною в ній рідиною нижча від температури кипіння кожної з них. Це дає змогу переганяти запашні есенції за відносно низьких температур. Тому молекули духмяних речовин не руйнуються, а приємний запах не зникає. Пройшовши змійовиком, який охолоджують проточною водою, запашні речовини й водяна пара конденсуються — переходять із газуватого в рідкий стан. Після відстоювання суміш рідин розшаровується. Оліїсті речовини відокремлюють у ділильній лійці (мал. 8.4, 2) чи в інший спосіб. Інколи суміш не розділяють, а продають як самостійний парфумерний продукт, як-от трояндову воду.

Мал. 8.4. 1. Дистилювання з водяною парою. 2. Застосування ділильної лійки

ІНСТРУКЦІЯ «ЯК ПРОТОКОЛЮВАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ»

Виготовлення парфумів — це і дослідження, і технологічний процес. Тому всі операції треба ретельно протоколювати. Пригадай та узагальни, як це треба робити.

1. Запиши заголовок, у якому чітко зазнач суть дослідження і використай ключові слова.

2. Сформулюй мету дослідження — те, що ти намагаєшся вивчити або довести в ньому. Наприклад: «Метою цього дослідження є вивчення впливу речовини X на швидкість розчинення речовини Υ».

3. Зазнач всі матеріали й обладнання, які використовуєш у дослідженні. Наприклад: пробірки, колби, спиртовий пальник, фільтрувальний папір.

4. Зазнач правила чи прийоми безпечної роботи з матеріалами й обладнанням (стисло кількома реченнями чи піктограмами).

5. Описуй крок за кроком процедуру дослідження. Розпочинай із точного опису підготовки матеріалів й обладнання, а потім пояснюй кожен крок експерименту. Використовуй чіткі й зрозумілі інструкції, які інша людина зможе повторити.

6. Запиши чи зафіксуй в інший спосіб усі спостереження, які робиш під час дослідження. Це можуть бути зміни кольору, випадіння чи розчинення осаду, зміна температури внаслідок виділення або поглинання теплової енергії.

7. Виміряй й зафіксуй значення будь-яких величин, які ти визначаєш у дослідженні.

8. Проаналізуй свої спостереження й результати вимірювання.

9. Порівняй результати з очікуваними й зроби висновки щодо твоєї початкової гіпотези. Якщо це можливо, науково поясни результати дослідження.

10. Сформулюй висновки з дослідження, підсумуй його основні результати й відповіді на твоє початкове запитання.

11. Вислови свої думки щодо можливих практичних застосувань або подальших досліджень.

12. Зазнач будь-які джерела інформації, як-от книжки, статті або вебсайти, які використала / використав у дослідженні.

13. Підпиши протокол і зазнач дату виконання дослідження.

Ця інструкція допоможе зробити хімічне (і не лише!) дослідження системнішим. Консультуйся з учителем чи учителькою перед підготовкою і виконанням дослідження. Радься, якщо маєш змогу, з науковцями й науковицями.

Нумо досліджувати!

НАВЧАЮСЯ ДОСЛІДЖУЮЧИ

Завдання 1

Розглянь малюнок 8.5. Налий у пробірку воду об’ємом близько 2 мл (висота стовпчика рідини в пробірці сягатиме 1,5-2 см). Відбери із пляшечки й перенеси піпеткою в цю саму пробірку кілька крапель запашної есенції — трояндової, м’ятної тощо. Перемішай рідини, обережно струсивши пробірку. Запиши спостереження. Досліди й опиши запах умісту пробірки. Закоркуй і залиш у штативі пробірку на деякий час (можливо, до наступного заняття). Роздивися вміст пробірки. Поясни спостереження, користуючись науковою термінологією. Сформулюй якомога більше гіпотез щодо чинників, що можуть вплинути на процеси, які спостерігав / спостерігала. Перевір одну-дві гіпотези експериментально.

Мал. 8.5. Запашна есенція — оліїста жовта рідина. Крапнімо, струсімо, зачекаймо

Завдання 2

Збери й опрацюй інформацію про витягування (екстрагування) запашних речовин водним розчином (70 %) етанолу. Сформулюй якомога більше гіпотез щодо чинників, які можуть вплинути на склад добутої витяжки (екстракту) (мал. 8.6) й перевір одну-дві експериментально. Подрібни й розітри товкачиком у ступці чи макітрі духмяну сировину, що маєш вдома. Можна скористатися свіжою чи сушеною сировиною: апельсиновою цедрою, запашними травами, прянощами, квітковими пелюстками тощо. Виготов трохи запашного екстракту. Запротоколюй дослідження й результати. Поділися ними в класі.

Мал. 8.6. Який чудовий колір, а запах! Від чого залежить їхня інтенсивність?

ЗАСТОСОВУЮ

Андрій. Ми дізналися багато цікавого з історії та сучасності парфумерії. Та чи можна застосувати ці знання в повсякденному житті?

Катерина. Я вже застосовую! Завдяки тому, що дізналася, виготовила трояндову воду. Це коштувало мені копійки, а шкіра рук після протирання нею стала просто оксамитовою!

Петро. Я теж збагатив свій досвід! Ми зі старшою сестрою настояли цедру з 20 апельсинів на високоякісному зерновому спирті, потім відфільтрували. Після випаровування спирту маємо слоїк запашної есенції. І в страви її додаємо, і для видалення неприємних запахів використовуємо. А ще запах апельсинової есенції відлякує комарів — у поході пересвідчилися в ефективності.

Лейла. Анфлераж — тривалий процес! Тож поки не маю чим похвалитися. Та вірю, що результат перевищить сподівання!

Григір. А ми з братом витягли запашні речовини з листя м’яти за допомогою оливкової олії. З кожним циклом замочування і проціджування олія темнішала й ставала духмянішою. Екстрагування потребувало часу й терпіння, але ми досягли мети!

Лейла. А куди поділи відфільтровані листя м’яти? Викинули в смітник?

Валерій. Ні, закомпостували в домашньому компостері. Ми за Zero waste!

Петро. А ми дистилювали з подрібненої свіжої лаванди запашні речовини водяною парою й обприскали ними килимок в автомобілі. Тепер в автівці приємно пахне. А ще виготовили із залишків тканини маленькі запашні подушечки для відлякування молі! Діє!

Шерон. У нашої родини своя невеличка справа. Орендували земельну ділянку, вирощуємо духмяні трави й виготовляємо крафтові запашні есенції. А ще робимо ароматизовані свічки й мило. Прибутково!

Григір. Я думаю, що здобуті нами знання і практичні навички можуть стати в пригоді в різних сферах. Наприклад, для тих, хто хоче займатися бізнесом у цій галузі. Розуміння технологій і виробничих процесів може допомогти у розробленні власної продукції.

Катерина. Це правда. А як щодо інших професій? Не всі ж працюватимуть у парфумерній або косметичній галузі.

Мустафа. Так, звісно. Знання про парфуми й парфумерне виробництво можуть бути корисними й тим, хто працюватиме у сфері дизайну, проєктах, пов’язаних з ароматами.

Валентина. Та й у маркетингу ці знання не завадять. Особливо там, де потрібно розробляти стратегії продажу парфумерних продуктів.

Григір. Та це коли ще буде! Може, як ми виростемо, розроблятимуть і вироблятимуть парфуми роботи, керовані штучним інтелектом!

Ашанті. Слушно! Технології та суспільні потреби змінюються. Ось деякі напрями, які можуть набути популярності в майбутньому в галузі парфумерії: цифрова парфумерія, екопарфумерія, парфумерне консультування і персоналізовані аромати, гібридні технології та інтерактивні аромати. Це я про розроблення ароматів, які взаємодіють з іншими технологіями, наприклад, зі смартпристроями або медіасередовищем. Аромати зможуть стати частиною ігор, фільмів, віртуальних парфумерень й інших інтерактивних платформ.

Петро. Так, думаю, що молекулярний дизайн актуальний і для створення ароматів.

Лейла. Маєш рацію! Синтетичні аромати важливі ще й тому, що не доведеться винищувати тварин, аби видобути сировину для парфумів. Треба дбати про природу!

Андрій. Авжеж, без знання основ хімії та розуміння технологій не обійтися ні в парфумерному виробництві, ні в житті!

ТЕСТУЮ НАВЧАЛЬНІ РЕЗУЛЬТАТИ

• Пояснюю • Застосовую • Аргументую • Творю

1. Дай відповіді на запитання.

• 1) Які складники використовувала Таппуті, створюючи парфуми?
• 2) Чи використовують у сучасному парфумерному виробництві лабораторні операції, які здійснювала Таппуті, виготовляючи парфуми?
• 3) Про що свідчить перелік обладнання на глиняній табличці, про яку йшлося в параграфі?
• 4) Як вплинули знання хімії та розуміння технічних процесів на розвиток парфумерного виробництва в давнину?
• 5) Чому згадку Таппуті про дистилятор і фільтрувальний пристрій уважають найдавнішою в історії людства?
• 6) Чи траплялося тобі подібне до розробленого Таппуті обладнання в побуті чи кабінеті хімії?
• 7) Чому Таппуті вважають першопрохідницею хімічної інженерії?
• 8) Чому виготовлення парфумів за формулою, розробленою Таппуті, у наші дні виявилося дуже складним завданням?
• 9) Чи існують інші ефективні способи перемішування рідин і твердих речовин у пробірці, окрім постукування пальцем?
• 10) Які харчові продукти можна використати для демонстрування досліду з перемішування рідин різної густини?
• 11) Чи можна струшувати вміст пробірки різкими рухами вгору-вниз? Чому?
• 12) Чи можна струшувати вміст пробірки рухами вгору-вниз, затуливши отвір пробірки пальцем? Чому?
• 13) Чи можна струшувати вміст закоркованої пробірки, якщо внаслідок змішування речовин утворюється газ? Чому?
• 14) Які дитячі захоплення Богдана Зубченка вплинули на вибір ним професії?
• 15) Як освіта й навчання вплинули на розвиток навичок і здібностей Богдана Зубченка в галузі парфумерії?
• 16) Які технології виготовлення ароматів були ключовими в кар’єрі Богдана Зубченка?
• 17) Як мистецьке бачення Богдана Зубченка й ідеологічні переконання вплинули на створення парфумів?
• 18) Чи вважаєш слушними поради Богдана Зубченка щодо використання парфумів? Чому?
• 19) Чи поділяєш думку Богдана Зубченка щодо поєднання в парфумах мистецтва і хімії? Чому?

2. Поясни, чому в протоколі дослідження треба зазначати будь-які джерела інформації, якими скористалася / скористався.

3. Обміркуй і поясни причини:

• а) невеликого асортименту й високої ціни парфумерії в Стародавньому світі;
• б) зміни асортименту й ціни парфумерних засобів із часом.

4. Знайди і подай як діаграму інформацію про масу (кг) рослинної сировини для виробництва запашної есенції (жасминної, трояндової тощо) масою 1 кг.

5. Подискутуй щодо проблеми авторства трактату «Мазі». Чи поділяєш думку О. Тичківської?

6. Долучися до дискусій і поясни свій вибір.

Катерина. Духмяні есенції чудово пахнуть. Треба щодня змащувати ними руки, тіло, обличчя, робити інгаляції. Ароматерапія — запашне лікування без шкоди здоров’ю!

Петро. Духмяні есенції можуть бути небезпечними. Перш ніж застосовувати, треба отримати фахову косметологічну чи лікарську пораду.

Шерон. Виготовлення парфумів — заняття для дівчат. Поміж персоналій у парфумерії — самі жінки, Коко Шанель, наприклад. Чоловікам цей фах не до вподоби.

Валерій. Успіх у виробництві парфумів не залежить від статі. Важливі зовсім інші якості.

Ашанті. Уявляєш, мої бабуся і дідусь, вийшовши на пенсію, вирішили виготовляти крафтові парфуми, ароматизовані свічки й варити мило. Надумалися! Старі — що малі... Чим би не тішилися...

Андрій. Успіх у підприємництві не залежить від віку. Важливим є зовсім інше.

7. Збери й опрацюй інформацію про рідкісні рослини і тварини, яких масово винищували через потребу забезпечити парфумерну галузь сировиною. Дізнайся, як зараз законодавства різних країн захищають рідкісні види. Поясни, чому це важливо. Поділися своїм доробком у класі.

8. Дізнайся, які б’юті-бренди називають cruelty-free, як їх маркують. Ревізуй парфумерно-косметичні засоби й інші вироби у своїй оселі. Чи є поміж них марковані позначкою cruelty-free (не тестують на тваринах) (мал. 8.9). Переглянь в інтернеті анімаційний фільм Тайка Вайтіті «Save Ralph» і поясни, чи готова / готовий відмовитися від улюблених засобів, якщо вони не є cruelty-free.

Мал. 8.9. Як дізнатися, чи тестували засоби на тваринах? 1. Сертифіковане марковання. 2. Неофіційне марковання

9. Оціни правильність тверджень: а) будь-яке зображення кролика на етикетці гарантує, що продукт не тестували на тваринах; б) якщо етикетка не містить зображення кролика, то продукт обов’язково тестували на тваринах.

10. Склади бізнес-план із виготовлення крафтових парфумів чи косметики, користуючись фаховою термінологією. Подай його як блок-схему. Оціни приблизну прибутковість і перспективність цього бізнесу в найближчому й віддаленому майбутньому. Поміркуй і запропонуй ще кілька бізнес-ідей, пов’язаних із виготовленням запашних есенцій.

11. Уяви себе співвласницею чи співвласником крафтового парфумерного виробництва. Збери й опрацюй інформацію про фірмові стилі сучасної української парфумерії. Розроби власну символіку для виготовленого тобою парфумерно-косметичного засобу.

Підсумуй

Чого корисного вдалося навчитися, опрацювавши матеріал і виконавши завдання? Долучи здобуток, оформивши його на власний розсуд, до особистого портфоліо досягнень.